Bjerknes力与浮力耦合作用下水下爆炸气泡脉动载荷特性
安展逸1
于福临2
吴凯伦1
吕鹏伟1
戴英東1
1.山东交通学院船舶与港口工程学院,山东 威海 2642092.山东交通学院船舶与港口工程学院,山东 威海 264209;威海市流固耦合动力学重点实验室,山东 威海 264209
摘要：为研究Bjerknes力与浮力耦合作用对水下爆炸气泡脉动载荷特性的影响,设计一种水下爆炸气泡产生与测量试验平台,通过气泡生成装置对水下铜电极加热产生气泡,采用高速摄影机记录气泡的脉动过程,采用压力传感器测量刚性壁面载荷压力.通过调节刚性壁面方位改变Bjerknes力方向,开展Bjerknes力与浮力方向相反和垂直 2 种工况下气泡脉动试验,分析无量纲参数γ对气泡脉动过程中形态变化、载荷特性及压力峰值变化的影响.试验结果表明:在Bjerknes力与浮力方向相反工况下,γ分别为 0.7、1.0、1.3 时,气泡在坍塌阶段分别呈锥状、梨状、球状;在Bjerknes力与浮力方向垂直工况下,γ分别为 0.7、1.0、1.3 时,气泡在坍塌阶段分别呈橄榄球状、锥状、水滴状;Bjerknes力与浮力方向相反或垂直时,气泡载荷压力峰值随γ增大均先增大后减小,γ=1.0 时,气泡载荷压力峰值最大.γ 相同时,Bjerknes 力与浮力方向相反工况下气泡载荷压力峰值均高于Bjerknes力与浮力方向垂直工况,压力峰值差随γ增大先增大后减小,γ=1.0 时,压力峰值差最大.
关键词：Bjerknes力脉动载荷水下爆炸气泡浮力无量纲参数
分类号：U661(船舶工程)
资助基金：山东省高等学校青创科技支持计划(2022KJ211)
论文发表日期：2026-01-31
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 105-113 )
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